『壹』 通信網路是如何組建的,具體的網路架構是怎樣(從大的宏觀方面講,謝謝)
網路從大到小:
物聯網------英特網------廣域網------城域網------區域網(電話網現在也已經融入到了物聯網了,和英特網接軌了)
網路架構:(數據通信原理的角度)
現在基本都是基於AS的模式,即用戶和伺服器。即我們平時上網,我們的電腦就是客戶機,比如你登陸到網路,那麼網路那邊就是伺服器。網路通信是建立在分層的基礎之上。
OSI開放系統互連模型有七層:
物理層---數據鏈路層---網路層---傳輸層---會話層---表示層---應用層
OSI模型只是一個標准,現在比較流行的事TCP/IP模型:
介面層---網際層-傳輸層---應用層。
上面兩個模型都有它的局限性,現在的網路可以劃分出這樣一個理想的模型:
物理層---數據鏈路層---網路層---傳輸層---應用層
像集線器是工作在第一層,即物理層,網橋工作在第二層,交換機也是第二層,路由器是第三層,即網路層,而功能更強大的網關工作在這三層以上。
怎麼說呢,網路是個很深的東西,不像單純的硬體,或是軟體,要想在網路通信方面有點建樹,軟體要會,硬體也要會,並且計算機網路也必須過關,這樣才有可能學好網路。。。
『貳』 一個完整的無線通信由哪幾部分組成畫出其組成框圖!
無線通信系統
組成:發送設備+接收設備+傳輸媒體。
1. 發送設備
(1)變換器(換能器):將被發送的信息變換為電信號。例如話筒將聲音變為電信號。
(2)發射機:將換能器輸出的電信號變為強度足夠的高頻電振盪。
(3)天線:將高頻電振盪變成電磁波向傳輸媒質輻射。
2. 傳輸媒體——電磁波
在自由空間中, 波長與頻率存在以下關系: c = f λ式中: c為光速, f 和λ分別為無線電波的頻率和波長, 因此, 無線電波也可以認為是一種頻率相對較低的電磁波。 對頻率或波長進行分段, 分別稱為頻段或波段。 不同頻段信號的產生、放大和接收的方法不同, 傳播的能力和方式也不同, 因而它們的分析方法和應用范圍也不同。無線電波只是一種波長比較長的電磁波, 占據的頻率范圍很廣。
電磁波從發射機天線輻射後,不僅電波的能量會擴散,接收機只能收到其中極小的一 部分,而且在傳播過程中,電波的能量會被地面、建築物或高空的電離層吸收或反射;或在大氣層中產生折射或散射,從而造成強度的衰減。
3. 接收設備
接收是發射的逆過程
(1)接收天線:將空間傳播到其上的電磁波→高頻電振盪
(2)接收機:高頻電振盪 電信號
(3)變換器(換能器):將電信號 所傳送信息
『叄』 求wlan的組網結構
一個無線區域網可當作有線區域網的擴展來使用,也可以獨立作為有線區域網的替代設施,因此無線區域網提供了很強的組網靈活性。
無線區域網(WLAN)技術的成長始於20世紀80年代中期,它是由美國聯邦通信委員會(FCC)為工業、科研和醫學(ISM)頻段的公共應用提供授權而產生的。這項政策使各大公司和終端用戶不需要獲得FCC許可證,就可以應用無線產品,從而促進了WLAN技術的發展和應用。
與有線區域網通過銅線或光纖等導體傳輸不同的是,無線區域網使用電磁頻譜來傳遞信息。同無線廣播和電視類似,無線區域網使用頻道(Airwave)發送信息。傳輸可以通過使用無線微波或紅外線實現,但要求所使用的有效頻率且發送功率電平標准,在政府機構允許的范圍之內。
WLAN技術的優勢
WLAN是指以無線信道作傳輸媒介的計算機區域網絡,是計算機網路與無線通信技術相結合的產物,它以無線多址信道作為傳輸媒介,提供傳統有線區域網的功能,能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬頻網路接入。
WLAN技術使網上的計算機具有便攜性,能快速、方便地解決有線方式不易實現的網路信道的連通問題。WLAN利用電磁波在空氣中發送和接收數據,而無需線纜介質。
與有線網路相比,WLAN具有以下優點:
◆安裝便捷:無線區域網的安裝工作簡單,它無需施工許可證,不需要布線或開挖溝槽。它的安裝時間只是安裝有線網路時間的零頭。
◆覆蓋范圍廣:在有線網路中,網路設備的安放位置受網路信息點位置的限制。而無線區域網的通信范圍,不受環境條件的限制,網路的傳輸范圍大大拓寬,最大傳輸范圍可達到幾十公里。
◆經濟節約:由於有線網路缺少靈活性,這就要求網路規劃者盡可能地考慮未來發展的需要,所以往往導致預設大量利用率較低的信息點。而一旦網路的發展超出了設計規劃,又要花費較多費用進行網路改造。WLAN不受布線接點位置的限制,具有傳統區域網無法比擬的靈活性,可以避免或減少以上情況的發生。
◆易於擴展:WLAN有多種配置方式,能夠根據需要靈活選擇。這樣,WLAN就能勝任從只有幾個用戶的小型網路到上千用戶的大型網路,並且能夠提供像「漫遊」(Roaming)等有線網路無法提供的特性。
◆傳輸速率高:WLAN的數據傳輸速率現在已經能夠達到11Mbit/s,傳輸距離可遠至20km以上。應用到正交頻分復用(OFDM)技術的WLAN,甚至可以達到54Mbit/s。
此外,無線區域網的抗干擾性強、網路保密性好。對於有線區域網中的諸多安全問題,在無線區域網中基本上可以避免。而且相對於有線網路,無線區域網的組建、配置和維護較為容易,一般計算機工作人員都可以勝任網路的管理工作。
由於WLAN具有多方面的優點,其發展十分迅速。在最近幾年裡,WLAN已經在醫院、商店、工廠和學校等不適合網路布線的場合得到了廣泛的應用。
WLAN的拓撲結構
WLAN有兩種主要的拓撲結構,即自組織網路(也就是對等網路,即人們常稱的Ad-Hoc網路)和基礎結構網路(Infrastructure Network)。
自組織型WLAN是一種對等模型的網路,它的建立是為了滿足暫時需求的服務。自組織網路是由一組有無線介面卡的無線終端,特別是移動電腦組成。這些無線終端以相同的工作組名、擴展服務集標識號(ESSID)和密碼等對等的方式相互直連,在WLAN的覆蓋范圍之內,進行點對點,或點對多點之間的通信,如圖1所示。
圖1自組織網路結構
組建自組織網路不需要增添任何網路基礎設施,僅需要移動節點及配置一種普通的協議。在這種拓撲結構中,不需要有中央控制器的協調。因此,自組織網路使用非集中式的MAC協議,例如CSMA/CA。但由於該協議所有節點具有相同的功能性,因此實施復雜並且造價昂貴。
自組織WLAN另一個重要方面,在於它不能採用全連接的拓撲結構。原因是對於兩個移動節點而言,某一個節點可能會暫時處於另一個節點傳輸范圍以外,它接收不到另一個節點的傳輸信號,因此無法在這兩個節點之間直接建立通信。
基礎結構型WLAN利用了高速的有線或無線骨幹傳輸網路。在這種拓撲結構中,移動節點在基站(BS)的協調下接入到無線信道,如圖2所示。
圖2基礎結構網路結構
基站的另一個作用是將移動節點與現有的有線網路連接起來。當基站執行這項任務時,它被稱為接入點(AP)。基礎結構網路雖然也會使用非集中式MAC協議,如基於競爭的802.11協議可以用於基礎結構的拓撲結構中,但大多數基礎結構網路都使用集中式MAC協議,如輪詢機制。由於大多數的協議過程都由接入點執行,移動節點只需要執行一小部分的功能,所以其復雜性大大降低。
在基礎結構網路中,存在許多基站及基站覆蓋范圍下的移動節點形成的蜂窩小區。基站在小區內可以實現全網覆蓋。在目前的實際應用中,大部分無線WLAN都是基於基礎結構網路。
一個用戶從一個地點移動到另一個地點,應該被認定為離開一個接入點,進入另一個接入點,這種情形稱為「漫遊」。漫遊功能要求小區之間必須有合理的重疊,以便用戶不會中斷正在通信的鏈路連接。接入點之間也需要相互協調,以便用戶透明地從一個小區漫遊到另一個小區。發生漫遊時,必須執行切換操作。切換既可以通過交換局,以集中的方式來控制,也可以通過移動節點,監測節點的信號強度來實現控制,也就是非集中式切換。
在基礎結構型網路中,小區大小一般都比較小。小區半徑的減小,意味著移動節點傳輸范圍的縮短,這樣可以減少功率損耗。並且,小的蜂窩小區可以採用頻率復用技術,從而提高系統頻譜利用率。目前,提高頻譜利用率的常用策略有:固定信道分配(FCA)、動態信道分配(DCA)和功率控制(PC)等。
在使用FCA策略時,每個小區分配有固定的資源,但與移動節點數量無關。這種策略的問題在於,它沒有充分考慮移動用戶的分布。在人口稀少的地區,同樣分配相同數量的帶寬資源給小區,但小區可能僅包含幾個或者是根本不包含任何移動節點,使資源被浪費。因此,在這種情況下,頻譜的利用率並不是最優的。
在移動節點採用DCA、PC技術,或者是集成DCA和PC的技術,可以提高整個蜂窩系統的容量,減少信道干擾,並減少發射功率。
DCA技術將所有可用的信道放置在一個公共信道池中,並根據小區當前的負載,將這些信道動態地分配給小區。移動節點向基站報告其干擾水平,基站以最小干擾方式實現信道復用。
PC方案通過減小發送功率的方法,來減少系統中干擾,並減少移動節點的電池能量消耗。當某一個小區內受到的干擾增加時,PC方案通過增加發送節點的功率,來提高接收信號的信噪比(SIR)。當節點受到的干擾減小時,發送節點通過降低發送功率來節約能量。
除以上兩種應用比較廣泛的拓撲結構之外,還有另外一種正處於理論研究階段的拓撲結構,即完全分布式網路拓撲結構。這種結構要求,相關節點在數據傳輸過程中完成一定的功能,類似於分組無線網的概念。對每一節點而言,它可能只知道網路的部分拓撲結構(也可通過安裝專門軟體獲取全部拓撲知識),但它可與鄰近節點按某種方式共享對拓撲結構的認識,來完成分布路由演算法,即路由網路上的每一節點要互相協助,以便將數據傳送至目的節點。
分布式結構抗損性能好,移動能力強,可形成多跳網,適合較低速率的中小型網路。對於用戶節點而言,它的復雜性和成本較其它拓撲結構高,並存在多徑干擾和「遠—近」效應。同時,隨著網路規模的擴大,其性能指標下降較快。但分布式WLAN將在軍事領域中具有很好的應用前景。
縮略語注釋
WLAN:Wireless Local Area Network,無線區域網
FCC:Federal Communications Commission,美國聯邦通信委員會
OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交頻分復用
ESSID:Extended Service Set ID,擴展服務集標識號
FCA:Fixed Channel Allocation,固定信道分配
DCA:Dynamic Channel Allocation,動態信道分配
PC:Power Control,功率控制
SIR:Signal to Interference Noise Ratio,信噪比
『肆』 詳解圖解計算機網路177 個名詞
大家好,我是偉哥。上篇《60 張圖詳解 98 個常見的網路概念》有一段時間了,現在重新匯總整理,把最近提到的網路名詞也加上。同時為了方便閱讀,增加了大量的配圖,讓網路小白也能輕松理解。考慮到 177 個網路名詞加上 123 張圖,文章的篇幅就很長了,有必要分類整理下,於是按照網路分層結構,加上分層的擴展內容,把所有名詞分成了 15 個小類,方便查閱。
1、 電路交換 :在通信開始前,通信雙方要在網路上建立專屬信道來發送數據,信道至少會持續到通信結束才會斷開。
2、 包交換 :又叫做分組交換,是將數據分為多個消息塊(即數據包),再通過網路對每個數據塊進行單獨傳輸選路。
3、 網路協議 :為在網路中傳輸數據而對數據定義的一系列標准或規則。
4、 協議棧 :網路協議的具體定義或具體實現。
5、 萬維網 ( WWW ):可以通過 URL 地址進行定義、通過 HTTP/HTTPS 協議建立連接、通過互聯網進行訪問的網頁資源空間。
6、 區域網 ( LAN ):在一個有限區域內實現終端設備互聯的網路。
7、 城域網 ( MAN ):規模大於區域網,覆蓋區域小到一個方圓數千米的大型園區,大到一個城市圈的網路。
8、 廣域網 ( WAN ):跨越大范圍地理區域建立連接的網路。
9、 互聯網 ( Internet ):通過各種互聯網協議為全世界成千上萬的設備建立互聯的全球計算機網路系統。
10、 物聯網 ( IoT ):通過內置電子晶元的方式,將各種物理設備連接到網路中,實現多元設備間信息交互的網路。
11、 雲計算 ( Cloud Computing ):通過互聯網為計算機和其它設備提供處理資源共享的網路。
12、 大數據 ( Big Data ):通過匯總的計算資源對龐大的數據量進行分析,得出更加准確的預測結論,並用來指導實踐。
13、 SDN :指控制平面和數據平面分離,並通過提升網路編程能能力,使網路管理方式更優。
14、 數據平面/轉發平面 :指網路設備中與判斷如何轉發數據和執行數據轉發相關的部分。
15、 控制平面 :指網路設備中與控制設備完成轉發工作的相關部分。
1、 操作系統 :一種安裝在智能設備上,為操作智能設備消除硬體差異,並為程序提供可移植性的軟體平台。
2、 圖形用戶界面 ( GUI ):指用戶在大部分情況下可以通過點擊圖標等可視化圖形來完成設備操作的軟體界面。
3、 命令行界面 ( CLI ):指用戶需要通過輸入文本命令來完成設備操作的軟體界面。
4、 RAM :隨機存取存儲器的簡稱,也叫做內存。安裝在數通設備上與安裝在計算機中的作用相同,即用於存儲臨時文件,斷電內容消失。
5、 Flash :安裝在數通設備上,與計算機硬碟的功能類似,用來存放包括操作系統在內的大量文件。
6、 NVRAM :非易失隨機存取存儲器的簡稱。用來保存數通設備的啟動配置文件,斷電不會消失。
7、 Console 介面 :即控制台介面,通過 Console 線纜連接自己的終端和數通設備的 Console 介面,使用終端模擬軟體對數通設備進行本地管理訪問。
1、 OSI 模型 :為規范和定義通信網路,將通信功能按照邏輯分為不同功能層級的概念模型,分為 7 層。
2、 TCP/IP 模型 :也叫做互聯網協議棧,是目前互聯網所使用的通信模型,由 TCP 協議和 IP 協議的規范發展而來,分為 4 層。
3、 應用層 :指 OSI 模型的第 7 層,也是 TCP/IP 模型的第 4 層,是離用戶最近的一層,用戶通過應用軟體和這一層進行交互。理論上,在 TCP/IP 模型中,應用層也包含了 OSI 模型中的表示層和會話層的功能。但表示層和會話層的實用性不強,應用層在兩種模型中區別不大。
4、 傳輸層 :指 OSI 模型的第 4 層,也是 TCP/IP 模型的第 3 層,在兩個模型中區別不大,負責規范數據傳輸的功能和流程。
5、 網路層 :指 OSI 模型的第 3 層,這一層是規范如何將數據從源設備轉發到目的設備。
6、 數據包 :經過網路層協議封裝後的數據。
7、 數據鏈路層 :OSI 模型的第 2 層,規范在直連節點或同一個區域網中的節點之間,如何實現數據傳輸。另外,這一層也負責檢測和糾正物理層在傳輸數據過程中造成的錯誤。
8、 數據幀 :經過數據鏈路層協議封裝後的數據。
9、 物理層 :OSI 模型的第 1 層,這一層的服務是規范物理傳輸的相關標准,實現信號在兩個設備之間進行傳輸。
10、 互聯網層 :TCP/IP 協議中的第 2 層,功能與 OSI 模型中的網路層類似。
11、 網路接入層 :TCP/IP 協議中的第 1 層,作用是定義數據如何在兩個直連節點或同一個區域網的節點之間傳輸,TCP/IP 模型中的這一層結合了 OSI 模型中數據鏈路層和物理層的功能。
12、 封裝 :發送方設備按照協議標準定義的格式及相關參數添加到轉發數據上,來保障通信各方執行協議標準的操作。
13、 解封裝 :接收方設備拆除發送方設備封裝的數據,還原轉發數據的操作。
14、 頭部 :按照協議定義的格式封裝在數據上的協議功能數據和參數。
1、 雙絞線 :將兩根互相絕緣的導線按一定規格纏繞在一起,以便它們互相沖抵干擾,從而形成的通信介質。
2、 光纖 :為實現數據通信,利用全反射原理傳輸光線的玻璃纖維載體。
3、 IEEE 802.3 :IEEE 組織定義的乙太網技術標准,即有線網路標准。
4、 IEEE 802.11 :IEEE 組織定義的無線區域網標准。
5、 奇偶校驗 :接收方對比接收的數據與原始數據時,檢測數據的二進制數位中 「 1 」 的奇偶個數是否相同,從而判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。
6、 校驗和 :接收方對比接收的數據與原始數據的校驗和是否相同,判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。
7、 循環冗餘校驗 :接收方通過多項式除法判斷數據與發送時是否一致的校驗方式。
8、 共享型乙太網 :所有連網設備處在一個沖突域中,需要競爭發送資源的乙太網環境。
9、 二進制 :逢 2 進位、只有 0 和 1 表示數字的計數系統。
10、 十六進制 :逢 16 進位、用 0 ~ F 表示數字的計數系統。
11、 沖突域 :通過共享媒介連接在一起的設備,共同構成的網路區域。在這個區域內,同時只能一台設備發送數據包。
12、 交換型乙太網 :連網設備互相之間不需要競爭發送資源,而是分別與中心設備兩兩組成點到點連接的乙太網環境。
13、 MAC 地址 :長度 48 位,固化在設備硬體上,用十六進製表示的數據鏈路層地址。
14、 廣播域 :在這個區域中,各個節點都可以收到其它節點發送的廣播數據包。
『伍』 無線網路的拓樸結構都有哪幾種
Zigbee網路的拓撲結構主要有3種,即網狀型(Mesh)網、渣歲星型網和復合型網。
1.網狀型網,一般是由若干個FFD連接在一起形成的網路,它們之間是完全的對等通信,每個節點都可以與它的無線通信范圍內的其他節點進行通信。
2.星型網,是由一個PAN協調點和1個或多個終端節點組帶大成的網路,PAN協調點必須是FFD,它負責發起建立和管理整個網路,其他的節點,一般是RFD,分布在PAN協調點的覆蓋范圍之內,直接與PAN協調如行睜點進行通信。星型網通常用於節點數量較少的場合。
3.Mesh網可以通過FFD擴展網路,組成Mesh網與星型網的復合型網,在復合型網中,終端節點採集的信息,首先傳到同一子網內的協調點,然後再通過網關節傳到上一層網路PAN協調點,復合型網適用於覆蓋范圍較大的網路。